8 сем (станции+реле) / Лекции / Перепечатанные лекции с видосов прошлых лет

7.3

Схема устройства АВР линии

Схема АВР линии аналогично схеме АВР трансформаторов. На правой схеме показано в основном оборудование, которое относится к ПС «В».

При исчезновении напряжения на шинах реле напряжения KV1 и KV2(при (2530%)Uном) срабатывают, и замыкают свои контакты KV1.1 и KV2.1. Если на резервном источнике напряжение выше чем (0,6-0,8)*Uном, то контакт KV3.1 (контакт реле напряжения KV3) замкнут. Т.о. образуется цепочка для протекания тока через обмотку реле, что приводит к срабатыванию KT1.1. Контакт KT1.1 замыкается с выдержкой времени, и уставка KT1.1 выбирается больше, чем сумма времени отключения КЗ линии А- В плюс время ее обратного включения устройством АПВ со стороны ПС А. Т.о. после токго как сработал устройство АПВ этой линии, а напряжение на ПС В так и не восстановилось, после этого замыкается контакт KT1.1. Потом через указательное реле KH к моменту, когда выключатель Q1 включен (вспомогательные контакты BK1Q1 и другие там же замкнуты), через выдержку времени, определяемую KT1 происходит сначала отключение выключателя рабочего ввода.

Сначала действуем на отключение выключателя Q1 по цепочке через электромагнит отключения YATQ1:

Как только отключили выключатель Q1, вместе с этим поменялось положение вспомогательных контактов:

Со стороны ПС Б резервная линия должна быть под напряжением, контроль наличия напряжения осуществляет KV3, которое подключается к ТН резервной линии. Реле KT2 действует с замедлением на возврат. Т.о. когда выключатель Q1 становится отключен, то вспомогательный контакт BK4Q1 замкнут, это приводит к срабатыванию реле KT2 и замыканию контакта KT2.1.

Одновременно с этим формируется цепочка на включение выключателя Q2:

Контакт KT2.1 обеспечивает однократность действия АВР. Поскольку контакт замыкается с выдержкой времени, то обеспечивается однократность устройства АВР.

Если на питающей линии со стороны ПС А установлено устройство АПВ двукратного действия, и после вторичного действия АПВ линия сталась под напряжением , то обратное переключение ПС на источник основного питания проще всего выполнять вручную на месте.

Для ускорения АВР нужно убыстрить отключение выключателя ввода основного питания. Для этого предусмотрены цепи, производящие такое отключение выключателя с питающей стороны. Сложнее с организацией ускорения АВР на ПС, питающихся от основных источников по относительно длинным ЛЭП (это наша схема выше). Для того чтобы выполнить это ускорение имеются возможности. Для защиты питающих линий стараются устанавливать продольную диф. защиту, которая будет отключать линию с двух сторон при КЗ, это будет происходить быстрее, тогда не потребуется работа реле KT1.

Для того чтобы поскорее отключить выключатель Q1 можно использовать устройство для быстрой передачи отключающих сигналов при отключении выключателя с питающей стороны линии. При этом на линии можно использовать быстродействующую защиту.

Также можно устанавливать защиту, выполняющую быстрое отключение с обеих сторон, например, при КЗ на линии и выполненную с блокировкой при внешнем КЗ. Можно также использовать реле активной мощности, например, с контролем или без контроля срабатывания при помощи частоты, можно использовать реле снижения частоты и фиксирующая скорость снижения частоты. Все это для того, чтобы как можно скорее зафиксировать отсутствие активной мощности в этой ЛЭП и узнать косвенным образом, что выключатель со стороны ПС А включен.

Наиболее быстродействующим средством является установка быстродействующих защит как на линиях, питающих ПС, так и на других линиях, питающих параллельно работающих потребителей. Для того, чтобы устанавливать в устройстве АВР реле времени устанавливаем минимальную выдержку времени 0,5с.

На схеме также можно видеть накладки, которые позволяют выводить эти цепи включения и отключения и выводить схему из работы:

Для KV3 увидеть контакт KV3.2, который действует на сигнал. При наличии напряжения контакт KV3.2 разомкнут, а контакт KV3.1 замкнут. При исчезновении напряжения контакт KV3.1 размыкается, тогда схема не срабатывает. Но одновременно с этим замыкается контакт KV3.2, который сигнализирует о снижении или исчезновения напряжения на резервном источнике.

Одно из указательных реле KH в этой схеме сигнализируют о том, что произошло включение выключателя Q2, а другое указательное реле KH в этой схеме сигнализируют о том, что произошло отключение выключателя Q1.

Лекция 8

Автоматическое включение резервного питания и оборудования

Один из терминалов устройства АВР установлен на выключателе ввода 1, второй – на выключателе ввода 2. БМРВ-ВВ – Блок Микропроцессорный Релейной Защиты Выключателя Ввода.

Врассматриваемой схеме идет речь о шинах, которые получают питание от 2 независимых источников, шины не секционированы, так как мы действуем на отключение 1 выключателя, и на включение другого. В левой части схемы расположены входные сигналы, в правойвыходные, в центральной расположена сама функционально-логическая схема.

Вкачестве исходных данных, в левой части представлены фазные напряжение на шине. Из трех напряжений выбирается максимальное и сравнивается с уставкой. Помимо того, что нужно выявить факт исчезновения напряжения на секции, также нужно удостовериться в том, что АВР не запрещен (для этого стоит сигнал х5 о разрешении АВР). Далее, проверяем включен ли СВ (сигнал х6). После этих сигналов стоит блок, отвечающий за выдержку времени. Как только фиксируется исчезновение

напряжения (сигнал х1), отсутствует сигнал блокировки (рис 1), и при этом

на резервном вводе присутствует напряжение. Эти сигналы формируют логическую единицу в виде элементы «&» и начинается отсчет выдержки времени в блоке DT. Одновременно с этим проверяется инверсия сигнала в «&» (стоящем после DT) о включенном состоянии выключателя ввода, тем самым мы удостоверимся, что причиной исчезновения напряжения было не отключение выключателя ввода. Сигнал используется с инверсией так как если в исходной схеме выключатель ввода включен, то сигнал отсутствует на элементе «&», и поэтому мы должны использовать его с инверсией. После отсчета выдержки времени в блоке DT, действуем на отключение выключателя ввода (сигнал х7). Помимо того, что был сформирован сигнал на отключение ввода выключателя, необходимо сформировать команду на включение выключателя резервного ввода (может быть как СВ, так и выключатель второго ввода). Прежде чем перейти к этому этапу, необходимо удостовериться в том, что в схеме есть напряжение: в нижней части схемы располагается терминал, который контролирует наличие напряжения ввода, далее происходит сравнение с уставкой, контролируется включенное положение выключателя. При наличии этих двух сигналов, через 2 с, формируется сигнал х2 на разрешение АВР(иначе переключение не имели бы смысла). Далее, он передается из терминала 2го ввода, в терминал 1 ввода. Блок с разрешением АВР, представленном в левой части схемы, говорит о том, что на резервном вводе присутствует напряжение и переход на резервный ввод имеет смысл.

каждый участок должен иметь такую пропускную способность, которая позволит питать нагрузки обеих секций. Преимущества: установка более простых защит. Вместе с тем, за время цикла АВР те синхронные двигатели, подключенные к секции, потерявшей питание, выпадают из синхронизма по отношению к резервирующему источнику.

Существует ряд негативных последствий, которые запрещают несинхронное включение: 1) возникает кратность тока несинхронного включения по отношению к номинальному току синхронного двигателя (вероятно, что двигатель не рассчитан на такую кратностьмеханическое повреждение двигателя); 2)асинхронный режим, при котором выпадают синхронные двигатели, питающиеся от 2 неповрежденной магистрали; 3) для некоторых типов СД мы не сможем произвести ресинхронизацию после несинхронного включения без каких-либо дополнительных мер (например, временное снятие возбуждения, кратковременная разгрузка, такое характерно для двигателей с небольшой скоростью вращения) .

Мероприятия для ускорения устройства АВР: предусматривает дополнительные органы, которые могут выявлять прекращение питания от основного источника и производить одновременно с отключением этого источника временное снятие возбуждения, которое подключается к данной секции распределительной ПС. Также, дополнительного от этого органа, можно выполнять кратковременную разгрузку самого двигателя (со стороны механизма, который приводит двигатель во вращение). Самое простое предложение – отключение СД (так как их включение сопряженно с нежелательными режимами), но остановка таких ответственных механизмов вызывает нарушение всего технологического процесса. Если отключаемый механизм резервируется другим механизмом (подключение к разным секциям) – тогда, один из них можно отключить.

Каким образом можно выявлять прекращение электропитания? Характерная ситуация, когда СД поддерживают напряжение довольного долго, поэтому обратимся к органам, которые могут улавливать прекращение электропитания секции ПС: реле активной мощности, дополненные органами снижения частоты, органы скорости изменения частоты. Следует отказываться от органов, контролирующих напряжение, поскольку снижение напряжения той секции, которая потеряла питание при не отключенном СД с непогашенным полем, могут не срабатывать очень длительное время, так как напряжение поддерживается вращающимся по инерции СД в течении нескольких секунд. Для того, чтобы ускорить работу устройства АВР, если нет никого варианта, помимо контроля напряжения, то дополнительно предусматривается снятие возбуждения в СД (после, например, действия релейной защиты на питающей линии/на трансформаторе при

одновременном отключенном состоянии выключателей вводов основного и резервного питания). Если рассматривать 2хсекционную ПС, то секция шин, которая питает синхронную нагрузку ответственных механизмов в момент включения ВС на обеих секциях, устанавливается одинаковое напряжение. При этом, на секции потерявшей основное питание(обесточена) СД будут переведены в пусковой асинхронный режим со снятым возбуждением, а двигатели резервирующей секции начнут питаться при пониженном напряжении. Если уровень напряжения окажется <70% от номинального, то пуск двигателей резервирующей секции затянется (та секция, нагрузка которой не отключается). В это время, двигатели, которые подключены к секции могут выпасть из синхронизма. Для того, чтобы улучшить работу АВР стараются обеспечить возможно большее напряжение на шинах секции в момент вкл секционного выключателя.

Каким методом этого возможно добиться? Если присутствует тиристорная система возбуждения, то при снижении напряжения питающего тиристора (например, меньше 80% от номинального) –тиристорные мосты перестают функционировать, и СД полностью выпадает из синхронизма по отношению к напряжению питающей энергосистемы. Исходя из этого, особое внимание уделяется расчётам, по результатам которых определяют ту нагрузку, которая выделяется под самозапуск на резервируемой секции. Когда выполняют подобные расчеты, определяя тех потребителей или ту нагрузку, которая остается для самозапуска на резервируемой секции стараются принимать ее таким образом, чтобы напряжение на секции после включения АВР не становилось меньше 80% от номинального.

Слайд 3

Самозапуск при АВР

При любом отключении оборудования, а после, его включения – имеет место переходный процесс. В данном случае - включение от устройств АПВ/АВР. Если рассматривать линии распред.сети, которые подключены к ПС через отпайки, для АПВ этих линий стараются выбирать выдержки времени неодинаковыми для того, чтобы пусковые токи самозапуска не накладывались друг на друга, чтобы процессы протекали неодновременно. Аналогичный подход и для АВР. В качестве причины перерыва электроснабжения выступает отключение выключателя рабочего ввода и включение выключателя резервного ввода или ВС. Наиболее характерный пример – механизм СН на станции: случай, когда потребители практически не теряют электропитание и восстанавливают работу. С точки зрения непрерывного механического циклаэто те насосы, которые участвуют в подаче питательной воды в котлы, охлаждающей воды, конденсатавсе они участвуют в непрерывном технологическом процессе, и относятся к

механизмам СН. При действии устройства АВР на ТСН, агрегаты продолжат функционировать, но для этого обязательно необходимо обеспечить самозапуск ответственных механизмов после восстановления напряжения вслед за работой АВР.

С точки зрения успешности самозапуска АД, которыми оснащаются все ответственные механизмы СН – протекает несколько лучше. Первоначально, на ПС, в которых находится более разнородная нагрузка, нежели чем в ТЭЦ, считалось, что в цикле АВР для промышленной ПС, допустимо полное прекращение работы, а устройство АПВ и АВ исполняют задачу восстановления напряжения на шинах. Это было связано с тем, что пускатели ответственных механизмов выполнялись с мгновенным отключением при перерыве электропитания, поэтому обесточивание механизмов происходило при кратковременном понижении напряжения при КЗ. Дополнительным усложнением было то, что присутствуют потребители с СД. Исходя из этого, возникла необходимость разработки комплекса мероприятий, которые обеспечивали бы продолжение технологического процесса при кратковременных перерывах нормального электроснабжения: КЗ, цикл АПВ, АВР. Цель расчетов заключается в определении потребителей, которые д.б. оставлены в немедленный самозапуск или тех, которые м.б. отключены с последующим включением вручную либо потребителей, которые м.б. обратно включены автоматически (поочередно после восстановления напряжения). *Устройства защиты минимального напряжения отключают потребителей при снижении напряжений. Одна из их задач – обеспечение успешного самозапуска тех потребителей, которые не отключаются (более ответственные).

Первое, что должны выполнить – снятие возбуждения с СД. Пусковой режим становится асинхронной нагрузкой и разгоняется до синхронной частоты. После этого, автоматически поддается возбуждение и двигатель втягивается в синхронизм. Если речь идет о БАПВ И БАВР – для таких устройств допустимо повторное включение СД (так как есть минимальная выдержка времени).

Нас интересуют электромеханические пп при самозапуске АВР.

Формулы позволяют сделать грубую оценку, чтобы выбрать параметры срабатывания АВР. Для того, чтобы описать электромеханические пп при перерывах питания необходимо учесть то изменение токов и напряжений в системе электропитания. После восстановления напряжения, по питающим линиям, будет проходить ток значительно превосходящий нормальный. Для этого вводится пусковой коэффициент, зависящий от состава и назначения нагрузки (слайд 2). Состав нагрузки – то есть мы знаем объем двигательный нагрузки (процентное соотношение между АД и СД). Обобщая это все , мы можем говорить об общем коэффициенте пуска (от 1,5 до 3).

Описание схемы замещения АД: в первый момент включения Д, возникает большой бросок тока намагничивания – это апериодическая составляющая пускового тока. Этому моменту будет соответствовать минимальное сопротивление х - это сопротивление будет очень быстро увеличиваться. Изменение пускового тока по времени имеет периодический характер. Начальный бросок пускового тока затухает в течение 1-2 периодов. Если